PROF: Alex LISTA 12 DATA: 11/ 09 / 2010

Transcrição

1 NME: PRF: Alex LISTA 1 DATA: 11/ 09 / 010 UFMG ( o Fase) 01 - (UFMG/001) carbono tem uma química muito mais extensa que a dos demais elementos da tabela periódica, exceto o hidrogênio. a) Comparado aos outros elementos do segundo período da tabela periódica, o carbono é aquele cujos átomos têm a capacidade de fazer o maior número de ligações simples. INDIQUE quantas ligações covalentes simples com átomos de hidrogênio podem ser formadas, em moléculas neutras, por um átomo de cada um destes quatro elementos: carbono, nitrogênio, oxigênio e flúor. b) JUSTIFIQUE a sua resposta ao item 1 desta questão, no caso dos átomos de carbono e nitrogênio, em termos da configuração eletrônica de valência desses átomos. c) Há numerosíssimos polímeros orgânicos com estruturas que apresentam ligações C C em cadeia. Por outro lado, o silício, o vizinho mais próximo do carbono, na mesma coluna da tabela periódica, não forma polímeros importantes baseados numa estrutura com ligações Si Si. De fato, as siliconas são polímeros baseados na repetição de ligações Si. Neste quadro, comparam-se os valores das energias de ligação simples envolvendo átomos de silício e oxigênio. Ligação Energia Si Si 6kj/mol Si 66 kj/mol Usando as informações desse quadro, EXPLIQUE a razão de os polímeros do silício apresentarem cadeias de ligações simples Si, e não Si Si. 0 - (UFMG/001) Com o objetivo de se estudar a combustão de etanol, C H5H, e de palha de aço, representada simplificadamente como Fe, foram realizados dois experimentos: Experimento I - Uma certa quantidade de etanol foi colocada em uma lamparina, que, em seguida, foi pesada. Após a queima parcial do álcool, pesou-se novamente o sistema (lamparina + álcool). Experimento II - Uma certa quantidade de palha de aço foi colocada em um cadinho de porcelana, o qual, em seguida, foi pesado. Após a queima da palha de aço, pesou-se novamente o sistema (cadinho + palha de aço queimada). Com base nos resultados desses dois experimentos, faça o que se pede. a) ESCREVA as equações químicas balanceadas das reações de combustão completa de cada sistema. b) INDIQUE se a massa obtida, no final do Experimento I, ficou menor, igual ou maior que a massa inicial. JUSTIFIQUE sua resposta com base na lei de conservação da massa (lei de Lavoisier). c) INDIQUE se a massa obtida, no final do Experimento II, ficou menor, igual ou maior que a massa inicial. JUSTIFIQUE sua resposta com base na lei de conservação da massa (lei de Lavoisier) (UFMG/001) A hemoglobina, contida nas hemácias, é responsável pelo transporte de oxigênio dos pulmões para os tecidos. Sabese que a hemoglobina possui grande afinidade por oxigênio, mas deve ligar-se a ele de um modo reversível. equilíbrio de oxigenação e desoxigenação da hemoglobina, Hgb, pode ser representado, simplificadamente, pela equação: HgbH + (aq) + (g) Hgb (aq) + H + (aq) a) A hemoglobina torna-se quase totalmente saturada de oxigênio nos pulmões, onde a pressão parcial de oxigênio é de 0,13 atm, e libera parte de seu oxigênio nos tecidos, onde a pressão parcial de oxigênio é de 0,06 atm. Utilizando a equação de equilíbrio dada, EXPLIQUE como a variação na pressão parcial de oxigênio influencia a oxigenação/desoxigenação da hemoglobina. b) utro fator importante na capacidade de transporte de oxigênio pela hemoglobina é a diferença de ph nos pulmões (ph = 7,) e nos tecidos (ph = 7,). Utilizando a equação de equilíbrio dada, EXPLIQUE como a diferença do ph influencia a oxigenação/desoxigenação da hemoglobina. c) monóxido de carbono, C, dificulta o transporte de oxigênio, podendo causar a morte, porque forma com a hemoglobina a espécie HgbC, semelhante, porém mais estável que a espécie formada com o oxigênio, Hgb. EXPLIQUE como a maior estabilidade da espécie hemoglobina monóxido de carbono, HgbC, pode impedir o transporte de oxigênio entre os pulmões e os tecidos. 0 - (UFMG/001) Considere duas soluções aquosas diluídas, uma de ácido clorídrico (HCl) e a outra de ácido fórmico (H), de mesma concentração. a) INDIQUE qual das duas soluções apresenta maior ph. b) CMPARE qualitativamente os valores das constantes de dissociação do ácido clorídrico e do ácido fórmico. c) ESCREVA as equações químicas balanceadas correspondentes às reações que ocorrem entre HCl e NaH e entre H e NaH (UFMG/001) Considere que seja adicionada uma solução de NaH, de concentração 0,5 mol/l, a 100 ml de solução de HCl, de concentração 0,1 mol/l. CALCULE o volume da solução de NaH necessário para reagir completamente com todo o HCl. (Deixe seus cálculos registrados, explicitando, assim, seu raciocínio.) 06 - (UFMG/001) Considere que uma solução de NaH, de concentração 0,5 mol/l, é empregada para reagir completamente com 100 ml de solução de H, de concentração 0,1 mol/l. INDIQUE se essa reação consumirá um volume de NaH menor, igual ou maior ao consumido por uma solução de NaH, de concentração 0,5 mol/l, quando adicionada a 100 ml de solução de HCl, de concentração 0,1 mol/l (UFMG/001) A conversão do haleto (3)3C Cl no álcool correspondente ocorre em duas etapas: (3)3C Cl (3)3C + + Cl Etapa lenta (3)3C + + H - (3)3 Etapa rápida a) ESCREVA a equação da reação total. b) Supondo que a reação total seja exotérmica e considerando as informações dadas sobre as duas etapas, ESBCE, em um gráfico da energia versus a coordenada da reação. c) Em soluções diluídas, a rapidez da reação total depende apenas da concentração do haleto. EXPLIQUE por que a rapidez dessa reação não depende da concentração do íon hidróxido.

2 08 - (UFMG/001) Um dos componentes da cera de abelhas é a substância A, representada pela fórmula estrutural: A: 3()3C()3 Essa substância, quando hidrolisada, forma dois produtos, B e C: A + H B + C Considerando essas informações, faça o que se pede. a) REPRESENTE as fórmulas estruturais das substâncias B e C. b) IDENTIFIQUE, por nome ou estrutura, o grupo funcional presente em cada espécie A, B e C. c) IDENTIFIQUE o nome da função orgânica a que pertence cada espécie A, B e C. d) Uma das substâncias produzidas pode ser identificada pela reação com bicarbonato de sódio, com produção de gás carbônico e outros produtos. ESCREVA a equação química balanceada dessa reação (UFMG/001) Um dos componentes da cera de abelhas é a substância A, representada pela fórmula estrutural: A: 3()3C()3 Essa substância, quando hidrolisada, forma dois produtos, B e C: A + H B + C Considerando essas informações, faça o que se pede. a) REPRESENTE as fórmulas estruturais das substâncias B e C. b) IDENTIFIQUE, por nome ou estrutura, o grupo funcional presente em cada espécie A, B e C. c) IDENTIFIQUE o nome da função orgânica a que pertence cada espécie A, B e C. d) Uma das substâncias produzidas pode ser identificada pela reação com bicarbonato de sódio, com produção de gás carbônico e outros produtos. ESCREVA a equação química balanceada dessa reação (UFMG/001) Um composto orgânico A, de fórmula molecular 6, produz, por hidrogenação catalítica, um composto B, nãoramificado, de fórmula molecular 10. a) REPRESENTE as estruturas dos compostos A e B. b) REPRESENTE a estrutura de um composto C, que é um isômero de A, mas consome, na reação de hidrogenação completa, apenas 1 mol de hidrogênio por mol de C. c) CALCULE a massa de hidrogênio que é consumida na reação de,7 g do composto A, considerando a sua total transformação em B. (Deixe seus cálculos registrados, explicitando, assim, seu raciocínio.) 11 - (UFMG) Que massa de água devemos a 1kg de solução aquosa contendo 5% de NaCl em massa, a fim torna-la 10% em massa? 1 - (UFMG) 65kg de zinco em pó foram atacados por ácido clorídrico, produzindo um sal e liberando o gás hidrogênio. Zn(s) + HCl(aq) ZnCl(aq) + H(g) Determine o rendimento dessa reação sabendo que a massa de hidrogênio obtida foi de 1,5kg. Dados: Zn = 65; H = (UFMG) 3,70g de zinco metálico reagem com uma solução concentrada de hidróxido de sódio, produzindo 6,53g de zincato de sódio (NaZn). Qual o rendimento dessa reação? 1 -(UFMG/003) A glicose, C6H16, é uma das fontes de energia mais importantes para os organismos vivos. A levedura, por exemplo, responsável pela fermentação do caldo da canade-açúcar, alimenta-se da glicose. 1. Na decomposição da glicose pela levedura, a primeira reação que ocorre é a conversão da glicose em frutose: H C H H H H H H Glicose C H H H H Frutose CITE três funções orgânicas que podem ser encontradas em uma ou em ambas as estruturas desses compostos.. A levedura utiliza a energia liberada na fermentação e produz etanol e dióxido de carbono. Considerando que a fermentação é anaeróbica - isto é, ocorre na ausência de oxigênio -, ESCREVA a equação balanceada da reação de fermentação da glicose. 3. INDIQUE se a energia liberada nesse processo é menor, igual ou maior que a energia liberada na combustão completa da glicose, que produz exclusivamente dióxido de carbono e água. 15 -(UFMG/003) A presença do oxigênio dissolvido é de fundamental importância para a manutenção da vida em sistemas aquáticos. Uma das fontes de oxigênio em águas naturais é a dissolução do oxigênio proveniente do ar atmosférico. Esse processo de dissolução leva a uma concentração máxima de oxigênio na água igual a 8,7mg/L, a 5 0 C e 1atm. Um dos fatores que reduz a concentração de oxigênio na água é a degradação de matéria orgânica. Essa redução pode ter sérias conseqüências - como a mortandade de peixes, que só sobrevivem quando a concentração de oxigênio dissolvido for de, no mínimo, 5mg/L. 1. CALCULE a massa de oxigênio dissolvido em um aquário que contém 5 litros de água saturada com oxigênio atmosférico, a 5º C e 1 atm. (Deixe seus raciocínio.). CALCULE a massa de oxigênio que pode ser consumida no aquário descrito, no item 1 desta questão, para que se tenha uma concentração de 5 mg/l de oxigênio dissolvido. (Deixe seus cálculos registrados, explicitando, assim, seu raciocínio.) 3. A glicose (C6H16), ao se decompor em meio aquoso, consome o oxigênio segundo a equação C6H16(aq) + 6(aq) 6C(aq) + 6H(l). CALCULE a maior massa de glicose que pode ser adicionada ao mesmo aquário, para que, após completa decomposição da glicose, nele permaneça o mínimo de 5mg/L de oxigênio dissolvido. (Deixe seus raciocínio.)

3 16 - (UFMG/003) Recentemente, um grupo de pesquisadores anunciou um processo para produzir hidrogênio a partir da reação, catalisada por platina, de açúcares com água. 1. CMPLETE a equação balanceada da reação da sacarose, C1H11 (s), com água líquida em que são produzidos, além do hidrogênio H (g), dióxido de carbono, C (g), e metano, (g). Suponha que, a partir de 1 mol de sacarose, se produza 1 mol do metano.. bserve este quadro: Subtância Hf/(kJ/mol) C1H11(s) - (g) -75 H(g) 0 C(g) -39 H(l) -86 Considerando os valores de Hf de formação a 5 C dados nesse quadro, CALCULE a variação de entalpia da reação ( H), representada no item 1 desta questão. (Deixe seus cálculos registrados, explicitando, assim, seu raciocínio.) 3. hidrogênio pode ser obtido, ainda, a partir de uma reação semelhante àquela representada no item 1 desta questão, utilizando-se um combustível fóssil - petróleo, carvão, etc. - como reagente, o que, também, leva à formação de gás carbônico e outros gases. Tendo em vista que os açúcares são obtidos a partir de vegetais. biomassa -, JUSTIFIQUE por que a produção de hidrogênio a partir dos açúcares contribui menos para o aumento do efeito estufa que a produção de hidrogênio a partir de combustíveis fósseis (UFMG/003) Dados Experimento Massa de Volume de Solução Concentração da Zinco/g HCl/mL solução de HCl/(mol/L) I 0,65 6 I I 0, III 0,65 1 IV 0, ESCREVA a equação balanceada da reação entre zinco metálico e ácido clorídrico em que um dos produtos é hidrogênio gasoso.. A rapidez de uma reação pode ser alterada devido à influência de vários fatores. Considerando as condições descritas no quadro, INDIQUE o experimento - I, II, III ou IV - em que a reação ocorre com maior rapidez. 3. Considerando o experimento IV, CALCULE as quantidades, em mol, dos dois reagentes. (Deixe seus raciocínio.) INDIQUE qual desses reagentes está em excesso (UFMG/003) Este gráfico apresenta a variação da solubilidade de KN3 em água, em função da temperatura: Massa de soluto/100g de água KN Temperatura / C 1. INDIQUE a natureza - endotérmica ou exotérmica - da dissolução de uma certa quantidade de KN3. JUSTIFIQUE sua indicação.. Durante a dissolução do KN3, ocorrem estes processos: I - quebra das interações soluto/soluto e solvente/solvente; e II - formação das interações soluto/solvente. INDIQUE a natureza - endotérmica ou exotérmica - dos processos I e II. 3. Considerando sua resposta aos itens anteriores desta questão, INDIQUE qual dos processos - I ou II - apresenta o maior valor de H em módulo. JUSTIFIQUE sua indicação. 19 -(UFMG/003) alumínio é um dos materiais mais importantes para a sociedade moderna. Ele é obtido por eletrólise, que consome grande quantidade de energia. Esse é um dos fatores que tornam vantajosa a reciclagem de objetos de alumínio - como, por exemplo, as latinhas. 1. bserve esta tabela: Semi-reação E o /V Al(H)3(aq) + 3e - Al(s) + 3H - (aq) -,31V (g) + H(l) + e - H - (aq) +0,0V Embora não se apliquem, realmente, às condições em que o alumínio metálico é obtido na indústria, as semireações mostradas na tabela, referentes à temperatura de 5 ºC, permitem fazer uma estimativa da força eletromotriz necessária para a eletrólise do alumínio. a) ESCREVA a equação balanceada que representa a eletrólise, em água, de Al(H)3 (aq). b) CALCULE a força eletromotriz Eº correspondente a essa eletrólise. (Deixe seus raciocínio.). Na indústria, a eletrólise do alumínio é feita com uma corrente contínua, correspondente à passagem de um mol de elétrons por segundo. CALCULE o tempo necessário para que a passagem dessa corrente provoque a deposição de 13,5 g de alumínio metálico - aproximadamente a massa de uma latinha -, de acordo com a equação para a semi-reação. Al(H)3(aq) + 3e - Al(s) + 3H - (aq) (Deixe seus raciocínio). 0 - (UFMG/003) Recentemente, os químicos têm investigado uma nova classe de materiais - os líquidos iônicos. A novidade desses materiais é que, nas condições ambientais, as substâncias iônicas mais comuns são sólidas. A estrutura exemplifica um líquido iônico: 3

4 N C H 9 BF Essa substância tem propriedades interessantes: é líquida, nas condições ambientais; é solúvel em água; é um bom solvente para muitas substâncias polares e apolares. 1. Com base nas características estruturais dessa substância, JUSTIFIQUE o fato de ela ser um bom solvente para muitas substâncias apolares.. Analise a estrutura dessa substância e, com base na interação eletrostática entre seu cátion e seu ânion, JUSTIFIQUE o fato de ela ser líquida. 1 -(UFMG/003) As moléculas dos triglicerídeos, que são a maior reserva de energia em animais, resultam da esterificação de uma molécula de glicerol (1,,3-propanotriol) com três moléculas de ácidos graxos, conforme exemplifica a estrutura C R C R C R 1. ESCREVA a equação balanceada da reação de hidrólise alcalina completa de um triglicerídeo, usando KH como reagente.. s triglicerídeos fornecem uma grande quantidade de energia nas reações oxidativas do metabolismo, pois têm muitos átomos de carbono reduzidos. ESCREVA a estrutura de dois compostos que podem ser obtidos pela oxidação do glicerol e que mantêm a cadeia de três átomos de carbono. - (UFMG/006) Nitrato de chumbo (II), Pb(N3), e iodeto de potássio, KI, são incolores e solúveis em água, mas, ao reagirem entre si, levam à formação de iodeto de chumbo (II), PbI, amarelo e insolúvel em água, como um dos produtos da reação. 1. ESCREVA a equação completa e balanceada que representa essa reação entre soluções aquosas de nitrato de chumbo (II) e de iodeto de potássio.. Uma forma interessante de se fazer essa reação é acrescentar, simultaneamente, usando espátulas, pitadas dos dois reagentes sólidos a um recipiente cilíndrico raso por exemplo, uma placa de Petri, em que foi colocada água em quantidade apenas suficiente para cobrir o fundo do recipiente, formando uma película muito fina de líquido. s reagentes são colocados separados e em lugares diametralmente opostos. Inicialmente, ocorre a dissolução dos dois sólidos incolores. Depois de algum tempo, nota-se a formação de uma fina linha amarela de precipitado, mais próxima do lugar original, onde foi colocado o nitrato de chumbo (II) sólido. As considerações da teoria cinético-molecular podem ser aplicadas a um líquido e às espécies nele dissolvidas. Assim sendo, INDIQUE se a energia cinética média dos íons chumbo (II) é menor, igual ou maior que a dos íons iodeto. Considere que a temperatura de todo o sistema água e sais é constante. Em termos da teoria cinético-molecular, JUSTIFIQUE sua resposta. 3. Em termos da teoria cinético-molecular, EXPLIQUE por que a linha do precipitado se forma mais próximo ao lugar onde, no início do experimento, foi colocado o nitrato de chumbo (II). 3 - (UFMG/003) s aminoácidos são os blocos construtivos das proteínas, as quais são agentes indispensáveis para as funções biológicas. s aminoácidos têm como fórmula geral a estrutura R NH 1. As cadeias laterais, R, dos aminoácidos podem ser classificadas como apolares ou polares. III I HC II NH IV NH NH NH H NH 1. Considerando as estruturas das cadeias laterais, R, dos aminoácidos I, II, III e IV, INDIQUE qual deles apresenta a cadeia lateral Menos polar de todas: Com maior caráter ácido: Com maior caráter básico:. A formação de proteínas e peptídeos ocorre pela ligação covalente entre aminoácidos, que leva à formação de um grupo amida. ESCREVA a estrutura de um peptídeo formado pela ligação entre os aminoácidos II e IV, em qualquer ordem. 3. Considere a estrutura totalmente protonada do aminoácido histidina, representada abaixo, e as constantes de acidez, Ka, dos grupos protonados - I, II e III. Esses grupos podem perder H +, dependendo do ph do meio:

5 II H N N H Grupos Ka I 1, II 1, III 1, I H 3 N III Com base nos valores dos três Ka, INDIQUE os grupos - I, II e III - que estarão desprotonados - isto é, que estarão sem H + - em três soluções aquosas de ph iguais a 1, 8 e. 5 -(UFMG/006) A decomposição de água oxigenada, H (aq), produz água líquida, H (l), e oxigênio gasoso, (g), conforme representado nesta equação: (aq) H ( l ) 1/ (g) H + Para estudar a cinética dessa decomposição, um estudante realizou um experimento, em que acompanhou a reação, na presença do catalisador FeCl 3 (aq), determinando, periodicamente, a concentração da água oxigenada. Este gráfico representa a variação da concentração de H (aq) em função do tempo. (A linha cheia foi obtida a partir dos dados experimentais.) - (UFMG/006) Um estudante misturou 3,3 g de iodeto de potássio, KI (s), e quantidades estequiométricas de solução de ácido sulfúrico, HS (aq), de concentração 0,1 mol / L, e de dióxido de manganês, Mn (s), no balão A. Sob aquecimento, a mistura reagiu e produziu iodo molecular, I. iodo produzido sublimou e foi condensado, no balão B, por resfriamento. 1. ESCREVA os coeficientes estequiométricos desta equação balanceada da reação de formação de I: KI (s) + H S (aq) + Mn (s) I (s) + MnS (aq) + K S (aq) + H (l). CALCULE a quantidade máxima de I, em mol, que pode ser produzida nas condições descritas acima. (Deixe seus cálculos registrados, explicitando, assim, seu raciocínio.) 3. Ao balão B, onde se condensou o iodo, I (s), adicionouse uma solução de iodeto de potássio, KI (aq), que solubilizou o iodo sólido, I (s). processo de dissolução do iodo sólido, I (s), em solução de iodeto de potássio, KI (aq), pode ser representado por estas equações de equilíbrio: A velocidade de uma reação, em um dado instante t, é dada pelo valor da inclinação da reta tangente à curva de variação da concentração da água oxigenada em função do tempo, com sinal trocado. A linha tracejada no gráfico mostra a reta tangente para o tempo de 950 s. 1. Utilizando a tangente tracejada, CALCULE a velocidade instantânea da reação de decomposição da água oxigenada no tempo de 950 s. (Deixe os seus cálculos indicados, explicitando, assim, o seu raciocínio.). INDIQUE se a velocidade da reação diminui, permanece constante ou aumenta, à medida que o tempo de reação passa. 3. REPRESENTE, qualitativamente, no gráfico da página anterior, a curva da variação da concentração da água oxigenada em função do tempo, caso a concentração do catalisador FeCl 3 (aq), utilizado no experimento fosse reduzida à metade. JUSTIFIQUE a forma da nova curva representada. 6 - (UFMG/006) Esta figura mostra dois termômetros A e B, cujos bulbos estão dentro de uma caixa fechada e isolada termicamente: I (s) I (aq) (1) I (aq) + I - (aq) I 3 - (aq) () I é uma substância pouco solúvel em água, mas a formação do complexo I 3, na solução, aumenta a solubilidade dessa substância. Com base nas interações intermoleculares, JUSTIFIQUE por que o íon I 3 é mais solúvel em água do que o I. s bulbos e os chumaços de algodão dos termômetros A e B estão em contato com a atmosfera saturada de vapor de etanol e todo o sistema está a 5 ºC. Usando-se as seringas mostradas na figura, molha-se o chumaço de algodão preso no bulbo do termômetro A com etanol puro e, simultaneamente, o chumaço de algodão 5

6 preso no bulbo do termômetro B com uma solução de açúcar em etanol. 1. INDIQUE se, no momento em que ambos os chumaços de algodão são molhados pelos respectivos líquidos, à mesma temperatura, a pressão de vapor do etanol no algodão do termômetro A é menor, igual ou maior que a pressão de vapor da solução no algodão do termômetro B. Depois de os chumaços terem sido molhados com os respectivos líquidos, observa-se um aumento da quantidade de líquido que molha o algodão no termômetro B.. INDIQUE se a temperatura no termômetro B diminui, permanece constante ou aumenta. JUSTIFIQUE sua indicação, comparando a velocidade de evaporação e condensação do solvente sobre o líquido no termômetro B. 3. INDIQUE se a temperatura do termômetro A, após ser molhado com etanol, diminui, permanece constante ou aumenta. 7 - (UFMG/006) biodiesel é um combustível biodegradável derivado de biomassa renovável, que pode ser produzido por meio da transesterificação catalisada de óleos vegetais como o da mamona, do dendê, do babaçu, da soja e outros. Na transesterificação de um óleo vegetal com etanol, ocorre a produção de glicerina e de uma mistura de três ésteres etílicos. Essa mistura de ésteres constitui o biodiesel. Esta equação em que os três ésteres produzidos estão indicados como A, B e C representa a transesterificação de um óleo vegetal com etanol: C ( ) ( C) 3 C ( ) H transformam o óxido de silício em ânions silicato. Pode-se, portanto, considerar esse tipo de vidro como um silicato de sódio e cálcio. 1. ânion silicato mais simples tem a fórmula Si. REPRESENTE, com um desenho, a fórmula estrutural de Lewis desse íon.. óxido de silício, Si, é a principal matéria-prima do vidro. Considerando o modelo de ligação química apropriado para o óxido de silício, INDIQUE se esse sólido é bom ou mau condutor de eletricidade. JUSTIFIQUE sua indicação. 3. material obtido pela fusão de uma mistura de óxido de silício e carbonato de sódio já é um vidro. No entanto esse vidro é solúvel em água. A introdução do carbonato de cálcio promove a formação de um novo vidro mais estável, insolúvel em água. Tendo em vista que o modelo da ligação iônica é útil para descrever tanto o silicato de sódio quanto o de cálcio, EXPLIQUE, em termos desse modelo, por que os cátions de cálcio estabilizam melhor a rede tridimensional de íons silicato. Considere que os raios iônicos dos íons de sódio e de cálcio são iguais. TEXT: 1 - Comum às questões: 9, 30 A contaminação por arsênio é um problema ambiental grave. Esse elemento encontra-se, na natureza, principalmente na forma de compostos trivalentes e pentavalentes. Esta tabela mostra as constantes de equilíbrio, Ka, de dissociação do ácido arsênico, H3As, a 5 ºC: Equilíbrio de dissociação do ácido arsênico H 3 As K a H As - + H + K 1 = 10 - C ( ) 5 H As - HAs - + H + K = 10-7 Óleo vegetal Etanol H H + A + B + C H HAs - As 3- + H + K 3 = 10-1 Em águas naturais, o ph do meio pode ser considerado igual a 7. Nesse ph, as espécies predominantes em equilíbrio são H As e HAs. Glicerina Biodiesel 1. ESCREVA as fórmulas estruturais dos três ésteres A, B e C obtidos.. Considerando os ésteres A, B e C, representados por suas fórmulas estruturais no item 1, desta questão, INDIQUE quais deles são isômeros. 3. Considerando os mesmos ésteres A, B e C, representados no item 1, desta questão, INDIQUE qual deles deve apresentar a maior temperatura de fusão. Levando em consideração as interações intermoleculares e as características estruturais das moléculas desses três ésteres, JUSTIFIQUE sua resposta. 8 - (UFMG/006) tipo de vidro mais comum é o que resulta da fusão de uma mistura de areia ou sílica, Si, carbonato de sódio, NaC3, e carbonato de cálcio, CaC3. No forno de fusão, esses carbonatos convertem-se em óxidos, que, em seguida, 9 - (UFMG/006) 1. Este quadro apresenta os potenciais-padrão de redução do H3As e do, em meio ácido, a 5 ºC: Equação da semi - reação + H As (aq) + H (aq) + e H3As3 (aq) + H ( l) + (g) + H (aq) + e H ( l) 3 Eº /V 0,56 1,3 ESCREVA a equação balanceada de oxidação do H3As3 pelo oxigênio e CALCULE o potencial padrão da reação.. H3As3 é mais tóxico que o H3As. Considere que a concentração de oxigênio é maior em águas superficiais que nas subterrâneas e que ambas estão contaminadas com a mesma quantidade de arsênio. 6

7 INDIQUE se o H3As3 está presente em maior quantidade em águas superficiais ou subterrâneas. 30 -(UFMG/006) 1. REPRESENTE a expressão para a constante de equilíbrio K, em função das concentrações das espécies envolvidas nesse equilíbrio.. Considerando a expressão desenvolvida no item 1, desta questão, CALCULE a razão das concentrações HAs ] / [ H As ] para uma água contaminada [ com ácido arsênico em ph 7. (Deixe seus cálculos registrados, explicitando, assim, seu raciocínio.) TEXT: - Comum às questões: 31, 3, 33 Esta tabela apresenta as entalpias-padrão de reação, em kj / mol, para três reações a 5 ºC: Reação I II III Equação da reação Ca(s) + C (g) CaC (s) Ca(s) + H ( l) Ca(H) (aq) C (g) + H ( l) H C (aq) 3 3 Hº /(kj/mol) 183,3 8, 0, (UFMG/006) A síntese de carbonato de cálcio, CaC3 (s), a partir de gás carbônico, C (g), e óxido de cálcio, Ca (s), representada pela equação da reação I da tabela da página anterior, é uma reação muito lenta. No entanto o carbonato de cálcio pode ser rapidamente produzido em meio aquoso, da seguinte forma: I - Dissolve-se o Ca (s) em água; e II - borbulha-se o C (g) nessa solução. Considerando as diferenças entre os dois procedimentos, JUSTIFIQUE por que a formação do carbonato de cálcio é mais rápida quando se dissolvem os reagentes C (g) e Ca (s) em água. 3 - (UFMG/006) 1. ESCREVA a equação balanceada da reação global entre soluções aquosas de hidróxido de cálcio, Ca(H) (aq), e de ácido carbônico, HC3 (aq), em que se forma carbonato de cálcio, CaC3 (s), como um dos produtos dela resultantes (UFMG/006) Considerando os dados da tabela acima, CALCULE a variação de entalpia para a reação indicada no item 1, desta questão. (Deixe seus cálculos registrados, explicitando, assim, seu raciocínio.) GABARIT: elétrons desemparelhados. Ambos os átomos obedecem à regra do octeto. c) A energia de ligação Si- é maior que a energia de ligação Si- Si. Portanto, as ligações simples Si- são mais difíceis de serem rompidas ) Gab: a) Experimento I: 3H(l) + 3(g) C(g) + 3H(g) Experimento II: Fe(s) + 3/(g) Fe3(s) b) Indicação: Menor Justificativa: Como o sistema é aberto, incorpora oxigênio do ar nos reagentes e os produtos, ambos gasosos, são eliminados, contribuindo para a diminuição da massa. c) Indicação: Maior Justificativa: Na queima da palha de aço há incorporação do oxigênio na produção do ácido. 3) Gab: a) aumento da pressão parcial do oxigênio deslocará o equilíbrio químico no sentido da formação da oxiemoglobina. Com a diminuição da pressão parcial do o equilíbrio será deslocado no sentido da desoxigenação. b) aumento da concentração de íons H + (menor ph) deslocará o equilíbrio no sentido da desoxigenação da hemoglobina.a diminuição da concentração de íons H + (aumento de ph) deslocará o equilíbrio no sentido da oxigenação da hemoglobina. c) A maior estabilidade da espécie HgbC (hemoglobinamonóxido de carbono) impede a fixação do e a formação da Hgb (oxiemoglobina), impedindo a liberação de nos tecidos. ) Gab: a) H b) A constante de dissociação do ácido fórmico é menor do que a do ácido clorídrico. ácido fórmico é fraco, logo apresenta menor constante. b) Reação entre HCl e NaH: HCl(aq) + NaH(aq) NaCl(aq) + H(l) Reação entre H e NaH: H(aq) + NaH(aq) HCNa(aq) + H(l) 5) Gab: 0 ml 6) Gab: Indicação: igual Justificativa: s dois ácidos são monopróticos e irão reagir completamente. ácido fórmico terá seu equilíbrio deslocado fornecendo a mesma quantidade de íons H + do ácido forte.logo, consumirão a mesma quantidade de H -. 7) Gab: a) (3)3C-Cl + H - (3)3 + Cl - b) 1) Gab: a) Átomo C N F Número de ligações 3 1 b) carbono apresenta quatro elétrons de valência que estarão desemparelhados na formação das ligações com hidrogênio. átomo de nitrogênio apresenta 5 elétrons de valência, sendo 3 7

8 energia Etapa lenta Etapa rápida 1) Gab: 1 - Álcool, Aldeído e Cetona - C6H C 3 - Indicação: na combustão completa da glicose há maior liberação de energia. Justificativa: no processo de fermentação a substância 6 ainda pode ser oxidada liberando uma quantidade de energia extra, quando de sua oxidação total. processo de combustão completa da glicose pode ser descrito pela equação balanceada a seguir: C6H C + 6H 15) Gab: 1 ) 5,mg de ) 19, mg de 3 ) m = 0,18 g de C6H16 c- A etapa lenta é a que determina a velocidade da reação e ela não depende da concentração do íon hidróxido. 8) Gab: a) B: 3()3 C: 3()6H b) A: Carboxilato B: Carboxila C: Hidroxila c) A: Éster B: Ácido carboxílico C: Álcool d) 3()3 + NaHC3 3()3CNa + C(g) + H 9) Gab: a) B: 3()3 C: 3()6H b) A: Carboxilato B: Carboxila C: Hidroxila c) A: Éster B: Ácido carboxílico C: Álcool d) 3()3 + NaHC3 3()3CNa + C(g) + H 10) Gab: a) Composto A: 3C Composto B: 33 b) Composto C: c) x = 0,g de H 11) Gab: 1500g 1) Gab: 75% 16) Gab: 1-1C1H11(s) + 11 H(l ) 1 (g) + 0 H(g) + 11C(g) - H = +959 kj 3 - A quantidade de C produzida é que determina o grau de poluição causadora do efeito estufa. Como nos derivados do petróleo e no carvão a % de C é maior (o que determinaria maior massa de carbono) do que nos açúcares, esses últimos são os menos poluidores. Além disso, temos a fotossíntese que absorve o C contribuindo em parte para diminuição do efeito estufa. 17) Gab: 1 Zn(s) + HCl(aq) ZnCl(aq) + H(g) Indicação: I Justificativa: A rapidez de uma reação depende da concentração. Como a solução I é mais concentrada, sua rapidez será maior. 3 0,01 mol de Zn 0,0 mol de HCl 0,01 mol - 0,0 mol Indicação: HCl está em excesso 18) Gab: 1- Indicação: Endotérmica Justificativa: Um aumento da temperatura aumenta a solubilidade do sal. KN3(s) KN3(aq) - Processos I: Endotérmica Processo II: Exotérmica 3 - Indicação: Processo I. Justificativa: Como a dissolução é endotérmica, e essa conclusão é retirada da soma dos dois processos que ocorrem, concluímos que a energia absorvida (I) é maior do que a liberada (II). 19) Gab: 1 a. Al(H)3(aq) Al(s) + 3(g) + 6 H(l) 1 b E = -,71 V - t = 1,5 s 0) Gab: 1) A estrutura catiônica do líquido iônico é aromática, ramificada e apolar. Esta parte da estrutura é a responsável pela interação com as substâncias apolares através de dipolos induzidos ) A fluidez, entre outros fatores, depende das interações entre as unidades estruturais: quanto mais fracas as interações, maior a fluidez. No caso da estrutura indicada, o volume do cátion de arranjo geométrico volumoso, diminui as interações eletrostáticas entre os íons, favorecendo a fluidez. 1) Gab: 1) 13) Gab: 90% 8

9 C R C R C R 3KH H H H H ) H-H-; HCH 3RC K ) Gab: 1. Pb (N3) + KI PbI + KN3. A energia cinética dos íons iodeto é maior que a energia cinética dos íons chumbo II. Podemos comprovar tal fato devido ao maior deslocamento dos íons iodetos em relação aos íons chumbo. 3. Porque os íons chumbo deslocam menos que os íons iodeto. 3) Gab: 1- Menos polar de todas: II Com maior caráter ácido: I Com maior caráter básico: III - C NH NHC H H 3 - ph = 1: I, II e III ph = 8: I, II e III ph = : nenhum dos grupos bs.: Acredito que esta questão deu margem a outras interpretações. Para o ph=1, poderíamos indicar apenas o grupo I, grupo mais ácido, pela facilidade de perder o próton. No ph=8, também apenas o grupo I, pela mesma razão. ) Gab: 1. 1; ;1 1;1;1;. 0,01 mol 3. Porque as forças de interação eletrostática existentes entre o I 3 e a água são mais intensos quando comparadas com as forças existentes entre a água e o I. I molécula apolar H molécula polar bs.: A geometria mais estável para o I 3 é a geometria plana linear. E assim, o I 3 também seria apolar, o que dificultaria a sai dissolução em água. 5) Gab: V = mol L S. A velocidade diminui, pois a quantidade de reagente vai diminuindo com o decorrer do tempo. 6) Gab: 1. A pressão de vapor do etanol em A é maior que em B. sistema B está sob efeito coligativo e por isso representa menor pressão de vapor.. A temperatura em B aumenta pois ocorre condensação de etanol com posterior formação de líquido, que é um processo exotérmico. A velocidade de condensação é maior que a velocidade de evaporação, no termômetro B. 3. A temperatura diminui devido a evaporação do álcool ser um processo endotérmico. 7) Gab: 1. A) C [ ] [ C] 3 B) C [ ] 16 C) C [ ] 5. s ésteres B e C, pois apresentam a mesma fórmula molecular. 3. éster B deve ter o maior ponto de fusão, uma vez que apresenta maior superfície de contato e maior possibilidade de arranjo organizado no estado sólido. 8) Gab: Si Ele é mau condutor pois apresenta ligações covalentes (direcionais), não tendo nuvem eletrônica móvel. 3. Porque os íons cálcio (Ca + ) apresentam maior intensidade de carga, quando comparado com sódio. 9) Gab: 1. H As + H As Eº = 0,67V 30) Gab: Nas águas subterrâneas, pois a elevada concentração de nas águas superficiais oxida o H3As3 a H3As. + [ HAs ] [ ] H 1. K = [ H As ]. ph = 7 [ H ] = [ HAs ] = [ H As ] + 7 [ HAs ] [ H As ] = 1 31) Gab: Porque os reagentes em solução aquosa, vão apresentar maior número de colisões efetivas e, portanto, maior velocidade reacional. 3) Gab: 1. Ca(H) + 1H C 1CaC H ) Gab: H = 80, kj / mol 9